大中型铁路车站中央空调系统的节能设计研究

　　摘要：在当前铁路事业发展过程中，对大中型铁路车站进行高效节能的中央空调系统设计有重要意义。在大中型铁路车站开展装空调系统应用过程中，中央空调存在的主要问题是能耗较大。因此，在对大中型铁路车站中央空调系统进行改进设计时，需要对中央空调系统能耗比较大的原因进行研究，同时促进中央空调系统智能化发展，提高中央空调系统的节能环保效果。

　　关键词：大中型； 铁路客运站； 空调节能技术；

　　1 中央空调应用中存在的问题

　　在大多数中央空调系统使用过程中，通常是先设置好主机的工作状态，然后让空调进行自主运行。这种中央空调设置方式存在很多问题，这些问题主要体现在以下方面：第一，管理方式不科学。对中央空调进行预先设置，不能进行精细化控制，主要是根据工作人员工作经验以及主观意识进行设置，影响中央空调设置科学性。在中央空调运行中，仅仅是通过对末端设备的工作状态进行调节来达到温度调节的目的，而没有对主机运行状况进行准确调节。第二，末端反应滞后。虽然小部分中央空调可以根据回水温度以及设置好的回水温度进行对比，进而对出水温度进行适当调节。但是整个调节过程的周期比较长，特别是大型中央空调水循环系统运行一圈1 h以上，而在这1 h中，环境温度可能会出现多次变化。这样会导致中央空调主机接触到的信号存在一定的滞后性情况，并在水温运行过程中可能会出现较大损耗。第三，在开展管理时，并没有根据科学的理论依据进行。在对中央空调系统进行专门管理时，工作人员主要是根据环境的温度需求对主机的工作状态进行调节。这种调节方式并没有科学依据，仅是根据工作人员自身的感觉进行判断。第四，不能对末端变化进行准确控制。外部环境的温度变化比较频繁迅速，特别是大中型铁路车站中人流量多少都会对温度产生一定影响。必须对各个环节的温度动态变化进行准确了解，才能够对中央空调系统进行及时调整，但因为末端变化不确定性比较强，会影响中央空调系统调节效果[1].

　　2 中央空调节能技术概述

　　2.1 应用原理

　　在对大中型铁路车站中央空调系统进行智能化节能设计过程中，需要了解中央空调主机智能节电系统的应用原理。在设计主机智能节电系统时，主要是根据用户末端温度需求为主，对主机功率进行合理设计，车站末端温度设定完成后，室内末端会随着人流量变化而出现热源变化，而中央空调出水管以及回水管线的长短、水管的保温性能、水流速以及室外天气温度变化等，都可能会导致末端温度出现较多变化而产生不同负荷。因此，在对中央空调主机智能节电系统进行设计时，可以根据各种变量的具体变化情况建立多变量控制模型，按照车站的站房面积、人流量等情况对主机负载进行动态化调节，从而充分满足末端负荷温度需求。在调节中，可以根据用户末端的温度需求对主机的能耗进行准确合理的加载以及减载，这样能够保证主机运行负荷与末端需求直接相适应。对中央空调系统末端进行动态化监测是保证中央空调主机智能节电系统能够充分应用的重要基础。在设计过程中需要对室外温度、湿度，室内的环境温度需求进行充分考虑，从而确保空调主机负载率能够随着末端的负荷需求而及时变化。中央空调主机智能节电系统能够有效减少中央空调主机在运行过程中的反应时间，并可以根据车站的不同温度变化完成加载减载，对提高空调系统的节能效果有重要帮助。

　　2.2 模型建立

　　中央空调主机智能节电系统进行设计的过程中，需要建立数据模型，可以利用大数据计算工具对大中型铁路车站的内部环境以及外部环境的温度变化情况以及终端温度需求、空调主机运行方式的具体输出值进行有效计算。这样可以保证空调主机运行在满足末端温度需求的同时降低主机的运行能耗，最终建立与智能节电系统相适应的数据模型。在建立数据模型的过程中，可以在原有的数据模型上进行改进和调整，不断优化数据模型，使数据模型能够符合车站的具体情况。在智能节电系统数据模型建立完成后，需要了解节电系统本身是优化调节空调主机系统的，因此，需要根据已建立的数据模型为基础进行计算，选择出能耗最优的数据模型。并要根据空调主机的不同运行情况建立全面完整的数据模型库，这样方便主机在后期运行过程中，根据收集的末端温度变化情况，及时从数据模型库中选择最优模型，并进行及时调节，保证中央空调主机始终处于最优运行状态。

　　2.3 节能功能研究

　　在对智能节电系统进行应用的过程中，可以利用传感器对用户末端的温度变化情况进行数据采集。主要是对环境的温度和湿度变化进行采集，同时根据中央空调主机设计用的温度需求从数据模型库中快速选择出最佳的主机运行方案。这样能够将最佳的运行参数输送到主机中，然后主机按照运行参数进行负载调节工作。利用这种方式可以确保中央空调主机处于最优化最节能的运行状态，从而达到节能的目的[2].

　　3 中央空调节能技术应用要点

　　3.1 设备安装

　　在对中央空调机组进行配置以及设备安装的过程中，主要选择水地源热泵机组，要保证机组上的配电柜有500:5的CT以及老式电表。主机主为出水控制，出水温度的传感器型号为PT100.对冷水机组进行安装施工时，选择的冷水机组的额定制冷量为840 kW,同样要保证冷水机组配电柜有500:5的CT与老式电表。在安装过程中还要辅助以小模块机，在对主机进行设置的过程中，要保证水地源热泵机组能够24 h运转，夏季的出水温度设定为8 ℃，而冬季的出水温度设定为45 ℃。冷水机组只负责制冷，冬季不使用冷水机组。在春秋季，两台机组要进行停机保养，具体时间为每年的3、4、10、11月。

　　3.2 施工要点

　　在中央空调机组安装过程中需要在站台的内部对测点进行合理排布。一般在要将测点布置在温度不会失真的区域内，要远离出风口以及回风口，确保测点的测试数据可靠准确。利用布点测试的方式采集数据后要将数据输入智能节能系统的CQI内。中央空调的智能节能系统在安装配电柜时，要保证位置的合理性，方便配电柜与主机进行有效连接和操作，同时能够提高后期节能检测工作的效率。

　　3.3 试验分析

　　对中央空调系统进行安装完成，投入使用之前需要进行初期调试。在调试阶段，中央空调改造前后的电量随着运用时间来回波动，完成空调调试工作后，新的中央空调主机系统运行的耗电量更低。在对空调进行应用的过程中，主要是以智能控制模式为主，不仅可以提高中央空调主机系统的控制效率，而且可以降低中央空调在运行过程中的耗电情况，节能效果比较突出。

　　4 结语

　　总而言之，在大中型铁路车站中央空调系统设计过程中，必须对中央空调系统的具体运行特点进行全面掌握和了解。大中型铁路车站的建筑面积本身就比较大，能耗也比较高。因此，在开展中央空调系统设计时，必须要重视节能技术的充分应用。对中央空调智能节电系统进行科学合理设计有利于提高中央空调系统的运行效率，降低在运行过程中的耗电情况，具有较强的节电效果。可以将这种空调智能节电系统设计技术在大中型铁路车站中进行推广应用，从而降低我国大中型铁路车站中央空调能耗情况。并可以为类似的大中型车站建筑能耗提供一定参考，对提升我国建筑节能环保设计水平有重要意义。

　　参考文献

　　[1] 常福跃，王伟晗，尹守迁。大中型铁路客运站空调节能技术的研究与分析[J].铁道经济研究，2019（2）：37-41.

　　[2] 郭浩，王伟晗，尹守迁。中央空调节能技术改造在大中型客运站的应用分析[J].上海节能，2018（12）：78-83.